什么是中断源?中断源的分类介绍

本文详细介绍了计算机系统的中断机制,包括中断的概念、中断源的分类及具体的中断类型,如外部设备请求中断、故障强迫中断等。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >


什么是中断?

  中断就是使CPU暂停运行原来的程序而应更为急迫事件的需要转向去执行为中断源服务的程序(称为中断服务程序),待该程序处理完后,再返回运行原程序。

  什么是中断源?

  所谓中断源,即引起中断的事件或原因,或发出中断申请的来源。

什么是中断源?中断源的分类介绍

  中断源分类介绍:

  中断源可分为外部中断源和内部中断源两大类。

  (1) 外部中断源是指由CPU的外部事件引发的中断。主要包括:①一般中、慢速外设,如键盘、打印机、鼠标等;②数据通道,如磁盘、数据采集装置、网络等;③实时时钟,如定时器定时已到,发中断申请;④故障源,如电源掉电、外设故障、存储器读出出错以及越限报警等事件。

  (2) 内部中断源是指由CPU的内部事件(异常)引发的中断,主要包括:①由CPU执行中断指令INT n引起的中断;②由CPU的某些运算错误引起的中断,如除数为0或商数超过了寄存器所能表达的范围、溢出等;③为调试程序设置的中断,如单步中断、断点中断;④由特殊操作引起的异常,如存储器越限、缺页等。

什么是中断源?中断源的分类介绍

  通常中断源有以下几种:

  (1)外部设备请求中断。一般的外部设备(如键盘、打印机和A / D转换器等)在完成自身的操作后,向CPU发出中断请求,要求CPU为他服务。

  (2)故障强迫中断。计算机在一些关键部位都设有故障自动检测装置。如运算溢出、存储器读出出错、外部设备故障、电源掉电以及其他报警信号等,这些装置的报警信号都能使CPU中断,进行相应的中断处理。由计算机硬件异常或故障引起的中断,也称为内部异常中断。

  (3)实时时钟请求中断。在控制中遇到定时检测和控制,为此常采用一个外部时钟电路(可编程)控制其时间间隔。需要定时时,CPU发出命令使时钟电路开始工作,一旦到达规定时间,时钟电路发出中断请求,由CPU转去完成检测和控制工作。

  (4)数据通道中断。数据通道中断也称直接存储器存取(DMA)操作中断,如磁盘、磁带机或CRT等直接与存储器交换数据所要求的中断。

  (5)程序自愿中断。CPU执行了特殊指令(自陷指令)或由硬件电路引起的中断是程序自愿中断,是指当用户调试程序时,程序自愿中断检查中间结果或寻找错误所在而采用的检查手段,如断点中断和单步中断等。

中断是计算机系统中一种重要的机制,用于处理外部或内部事件对CPU的异步请求。当某个事件发生时,例如用户按下键盘、定时器到达指定时间或程序执行过程中出现异常,硬件或软件会向CPU发出中断信号,要求其暂停当前任务并转去处理该事件。处理完成后,CPU通常会返回到被中断的任务继续执行。 中断源是指能够引发CPU中断的信息来。根据不同的分类标准,中断源可以分为多种类型: - **外部中断**(硬件中断源):这类中断源来自于CPU之外的硬件设备。常见的例子包括I/O设备如键盘、显示器和打印机;数据通道如磁带和磁盘;时钟芯片如8254以及故障如掉电和存储器奇偶校验错误[^2]。 - **内部中断源**(软件中断源或异常):这些中断是由CPU在执行指令期间检测到的条件触发的。例如,在程序中使用特定的软件中断指令(如INT 21H),或者由于运行时错误导致的异常情况,比如除以零的操作或单步调试模式下的断点设置等。 对于具体的微控制器系统,比如MCS-51单片机,它定义了一系列预设的中断向量地址来标识不同的中断源。其中包括外部中断0 (/INT0) 和1 (/INT1),定时器中断0 (TIMER0) 和1 (TIMER1),以及串行通信中断(SERIAL)[^3]。 以下是一个简单的示例代码,展示了一个基于C语言的假想环境中的中断服务例程框架,尽管实际的中断处理通常需要依赖于特定平台的汇编代码和支持: ```c // 假定这是我们的中断服务例程函数声明 void ISR_Function(); // 设置中断向量表中的某个条目指向我们的ISR_Function void SetupInterruptVector(int interruptNumber, void (*isr)()) { // 实际实现将涉及操作系统的API调用或直接修改IDT(中断描述符表) } int main() { // 初始化硬件... // 注册中断服务例程 SetupInterruptVector(0x21, ISR_Function); // 假设0x21是某个中断号 while(1) { // 主循环 } } // 中断服务例程的具体实现 void ISR_Function() { // 处理中断逻辑 } ``` 在这个示例中,`SetupInterruptVector` 函数模拟了注册一个中断服务例程的过程,而 `ISR_Function` 则代表了处理中断的实际代码。需要注意的是,真实的中断处理程序开发往往更加复杂,并且需要考虑诸如保存寄存器状态、确保原子性操作及正确恢复现场等问题。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值